JP7246477B2 - Polarizing film, polarizing plate, and method for producing the polarizing film - Google Patents

Polarizing film, polarizing plate, and method for producing the polarizing film Download PDF

Info

Publication number
JP7246477B2
JP7246477B2 JP2021527626A JP2021527626A JP7246477B2 JP 7246477 B2 JP7246477 B2 JP 7246477B2 JP 2021527626 A JP2021527626 A JP 2021527626A JP 2021527626 A JP2021527626 A JP 2021527626A JP 7246477 B2 JP7246477 B2 JP 7246477B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polarizing film
stretching
pva
treatment
laminate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021527626A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2020255779A1 (en
Inventor
幸佑 ▲高▼永
周作 後藤
大介 濱本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of JPWO2020255779A1 publication Critical patent/JPWO2020255779A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7246477B2 publication Critical patent/JP7246477B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G02B5/305Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/02Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets
    • B29C55/04Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique
    • B29C55/06Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique parallel with the direction of feed
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00634Production of filters
    • B29D11/00644Production of filters polarizing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)

Description

本発明は、偏光膜、偏光板、および該偏光膜の製造方法に関する。 The present invention relates to a polarizing film, a polarizing plate, and a method for producing the polarizing film.

代表的な画像表示装置である液晶表示装置には、その画像形成方式に起因して、液晶セルの両側に偏光膜が配置されている。偏光膜の製造方法としては、例えば、樹脂基材とポリビニルアルコール(PVA)系樹脂層とを有する積層体を延伸し、次に染色処理を施して、樹脂基材上に偏光膜を得る方法が提案されている(例えば、特許文献1)。このような方法によれば、厚みの薄い偏光膜が得られるため、近年の画像表示装置の薄型化に寄与し得るとして注目されている。 A liquid crystal display device, which is a typical image display device, has polarizing films arranged on both sides of a liquid crystal cell due to its image forming method. As a method for producing a polarizing film, for example, there is a method in which a laminate having a resin substrate and a polyvinyl alcohol (PVA) resin layer is stretched and then dyed to obtain a polarizing film on the resin substrate. It has been proposed (for example, Patent Document 1). According to such a method, since a thin polarizing film can be obtained, it has attracted attention as a potential contribution to the thinning of image display devices in recent years.

また、近年、スマートグラス、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイスの市場が拡大しつつある。ウェアラブルデバイスが、身体(例えば、皮膚)や衣類等に貼り付けて装着するタイプのものである場合、当該デバイスに搭載される偏光膜に対しても、身体や衣類等の伸びに追従可能であることが求められる。しかしながら、従来の偏光膜は、通常、吸収軸方向に沿って裂け(破れ)やすく、また、実質的にストレッチ性を有さない。 Moreover, in recent years, the market for wearable devices such as smart glasses and smart watches is expanding. If the wearable device is of a type that is attached to the body (e.g., skin) or clothing, the polarizing film mounted on the device can also follow the stretch of the body or clothing. is required. However, conventional polarizing films are generally easy to tear (break) along the absorption axis direction and have substantially no stretchability.

特開2001-343521号公報JP-A-2001-343521

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、身体(例えば、皮膚)や衣類等の伸びに追従可能である偏光膜を提供することにある。 The present invention has been made to solve the conventional problems described above, and its main purpose is to provide a polarizing film that can follow the elongation of the body (e.g., skin) and clothing.

本発明の1つの局面によれば、二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、吸収軸方向に荷重変化速度98.0mN/minで引っ張った際のひずみ量が10%以上であり、かつ、85℃で120分加熱した場合の該吸収軸方向における収縮率が5%以下である、偏光膜が提供される。
1つの実施形態において、上記偏光膜の厚みが8μm以下である。
1つの実施形態において、上記偏光膜の単体透過率が40.0%以上であり、かつ、偏光度が99.0%以上である。
本発明の別の局面によれば、上記偏光膜と、上記偏光膜の少なくとも一方の側に配置された保護層とを有する、偏光板が提供される。
本発明の別の局面によれば、上記偏光膜の製造方法であって、長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層体とすること、および、該積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより、幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すこと、を含み、該空中補助延伸処理および該水中延伸処理の延伸の総倍率が、該積層体の元長に対して2.5倍~4.5倍である、製造方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, the film is composed of a polyvinyl alcohol resin film containing a dichroic substance, and has a strain amount of 10% or more when pulled in the absorption axis direction at a load change rate of 98.0 mN/min. and a shrinkage rate of 5% or less in the absorption axis direction when heated at 85° C. for 120 minutes.
In one embodiment, the polarizing film has a thickness of 8 μm or less.
In one embodiment, the polarizing film has a single transmittance of 40.0% or more and a degree of polarization of 99.0% or more.
According to another aspect of the present invention, there is provided a polarizing plate having the polarizing film and a protective layer disposed on at least one side of the polarizing film.
According to another aspect of the present invention, in the method for producing a polarizing film, a polyvinyl alcohol-based resin layer containing a halide and a polyvinyl alcohol-based resin is formed on one side of a long thermoplastic resin substrate. Drying to shrink 2% or more in the width direction by heating the laminate while conveying it in the longitudinal direction by performing an in-air auxiliary stretching treatment, a dyeing treatment, an underwater stretching treatment, and a laminate. and shrinkage treatment in this order, wherein the total stretching ratio of the air auxiliary stretching treatment and the underwater stretching treatment is 2.5 to 4.5 times the original length of the laminate. , a manufacturing method is provided.

本発明によれば、吸収軸方向に沿った破断が抑制され、かつ、吸収軸方向へのひずみ量が所定の値以上である偏光膜が提供される。従来、このようなストレッチ性を有する偏光膜では実用上許容可能な光学特性(代表的には、単体透過率および偏光度)を得るのが困難であったところ、本発明によれば、ストレッチ性と実用上許容可能な光学特性とを両立する偏光膜を実現することができる。 According to the present invention, there is provided a polarizing film in which breakage along the absorption axis direction is suppressed and the amount of strain in the absorption axis direction is equal to or greater than a predetermined value. Conventionally, it has been difficult to obtain practically acceptable optical properties (typically, single transmittance and degree of polarization) with such stretchable polarizing films. and practically acceptable optical properties.

本発明の1つの実施形態による偏光板の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a polarizer according to one embodiment of the invention; FIG. 加熱ロールを用いた乾燥収縮処理の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of drying shrinkage treatment using a heating roll. 実施例および比較例で作製された偏光膜のひずみ量および加熱収縮率を示すグラフである。4 is a graph showing strain amounts and heat shrinkage rates of polarizing films produced in Examples and Comparative Examples.

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments.

A.偏光膜
本発明の実施形態による偏光膜は、二色性物質を含むポリビニルアルコール(PVA)系樹脂フィルムで構成され、吸収軸方向に荷重変化速度98.0mN/minで引っ張った際のひずみ量が10%以上であり、かつ、85℃で120分加熱した場合の吸収軸方向における収縮率が5%以下である。このような構成であれば、偏光膜が吸収軸方向に沿って裂ける(破れる)ことを顕著に抑制することができるとともに、吸収軸方向へのストレッチ性を付与することができる。その結果、ストレッチ性を有する偏光膜(結果として、偏光板)が得られ得る。このような偏光膜(結果として、偏光板)は、好ましくはストレッチ性が求められるデバイス、例えば、身体や衣類等に貼り付けて装着するウェアラブルデバイス等に適用され得る。
A. Polarizing Film The polarizing film according to the embodiment of the present invention is composed of a polyvinyl alcohol (PVA) resin film containing a dichroic substance, and has a strain amount of It is 10% or more, and the shrinkage rate in the absorption axis direction when heated at 85° C. for 120 minutes is 5% or less. With such a configuration, it is possible to remarkably suppress the polarizing film from tearing (breaking) along the absorption axis direction, and to impart stretchability in the absorption axis direction. As a result, a stretchable polarizing film (resulting in a polarizing plate) can be obtained. Such a polarizing film (and as a result, a polarizing plate) can be preferably applied to devices that require stretchability, such as wearable devices that are worn by being attached to the body, clothing, or the like.

吸収軸方向に荷重変化速度98.0mN/minで引っ張った際の偏光膜のひずみ量(伸び率)は、10%以上であり、好ましくは15%以上、より好ましくは20%以上である。上記ひずみ量がこのような範囲であれば、吸収軸方向へのストレッチ性を備えた偏光膜が得られ得る。上記ひずみ量の上限は、例えば100%であり得る。 The strain amount (elongation rate) of the polarizing film when pulled in the absorption axis direction at a load change rate of 98.0 mN/min is 10% or more, preferably 15% or more, and more preferably 20% or more. If the strain amount is within such a range, a polarizing film having stretchability in the direction of the absorption axis can be obtained. The upper limit of the strain amount can be, for example, 100%.

85℃で120分加熱した場合の吸収軸方向における偏光膜の収縮率は、5%以下であり、好ましくは4.5%以下、より好ましくは4.0%以下である。上記収縮率がこのような範囲であれば、吸収軸方向に沿った破断が抑制された偏光膜が得られ得る。 The shrinkage ratio of the polarizing film in the absorption axis direction when heated at 85° C. for 120 minutes is 5% or less, preferably 4.5% or less, and more preferably 4.0% or less. If the shrinkage ratio is within such a range, a polarizing film in which breakage along the absorption axis direction is suppressed can be obtained.

吸収軸方向と直交する方向(透過軸方向)に荷重変化速度98.0mN/minで引っ張った際の偏光膜のひずみ量(伸び率)は、例えば10%以上であり、好ましくは15%以上、より好ましくは20%以上である。上記ひずみ量がこのような範囲であれば、吸収軸方向に沿った破断が抑制されるとともに、透過軸方向へのストレッチ性を備えた偏光膜が得られ得る。上記ひずみ量の上限は、例えば100%であり得る。 The strain amount (elongation rate) of the polarizing film when pulled in a direction orthogonal to the absorption axis direction (transmission axis direction) at a load change rate of 98.0 mN/min is, for example, 10% or more, preferably 15% or more, More preferably, it is 20% or more. If the amount of strain is within this range, it is possible to obtain a polarizing film that is prevented from breaking along the direction of the absorption axis and is stretchable in the direction of the transmission axis. The upper limit of the strain amount can be, for example, 100%.

85℃で120分加熱した場合の吸収軸方向と直交する方向(透過軸方向)における偏光膜の収縮率は、好ましくは4.0%以下であり、より好ましくは3.5%以下である。上記収縮率がこのような範囲であれば、吸収軸方向に沿った破断が抑制されるとともに、透過軸方向へのストレッチ性を備えた偏光膜が得られ得る。 The shrinkage ratio of the polarizing film in the direction perpendicular to the absorption axis direction (transmission axis direction) when heated at 85° C. for 120 minutes is preferably 4.0% or less, more preferably 3.5% or less. If the shrinkage ratio is within such a range, it is possible to obtain a polarizing film that is prevented from breaking along the absorption axis direction and has stretchability in the transmission axis direction.

偏光膜の厚みは、好ましくは8μm以下であり、より好ましくは7μm以下であり、さらに好ましくは5μm以下であり、特に好ましくは3μm以下であり、とりわけ好ましくは2μm以下である。偏光膜の厚みの下限は、例えば1μmであり得る。偏光膜の厚みは、1つの実施形態においては2μm~6μm、別の実施形態においては2μm~4μm、さらに別の実施形態においては2μm~3μmであってもよい。偏光膜の厚みをこのように非常に薄くすることにより、加熱による収縮量を非常に小さくすることができる。このような構成が、吸収軸方向の破断の抑制にも寄与し得ると推察される。 The thickness of the polarizing film is preferably 8 μm or less, more preferably 7 μm or less, still more preferably 5 μm or less, particularly preferably 3 μm or less, and particularly preferably 2 μm or less. The lower limit of the thickness of the polarizing film can be, for example, 1 μm. The thickness of the polarizing film may be 2 μm to 6 μm in one embodiment, 2 μm to 4 μm in another embodiment, and 2 μm to 3 μm in yet another embodiment. By making the thickness of the polarizing film very thin in this way, the amount of shrinkage due to heating can be made very small. It is speculated that such a configuration can also contribute to suppression of breakage in the direction of the absorption axis.

偏光膜は、好ましくは、波長380nm~780nmのいずれかの波長で吸収二色性を示す。偏光膜の単体透過率は、好ましくは40.0%以上であり、より好ましくは41.0%以上である。単体透過率の上限は、例えば49.0%であり得る。偏光膜の単体透過率は、1つの実施形態においては40.0%~45.0%である。偏光膜の偏光度は、好ましくは99.0%以上であり、より好ましくは99.4%以上である。偏光度の上限は、例えば99.999%であり得る。偏光膜の偏光度は、1つの実施形態においては99.0%~99.9%である。本発明によれば、上記吸収軸方向へのひずみ量と加熱収縮率とを有する偏光膜であって、実用上許容可能な単体透過率および偏光度を有する偏光膜を実現することができる。これは、後述する製造方法に起因するものと推察される。なお、単体透過率は、代表的には、紫外可視分光光度計を用いて測定し、視感度補正を行なったY値である。また、単体透過率は、偏光板の一方の表面の屈折率を1.50、もう一方の表面の屈折率を1.53に換算した時の値である。偏光度は、代表的には、紫外可視分光光度計を用いて測定して視感度補正を行なった平行透過率Tpおよび直交透過率Tcに基づいて、下記式により求められる。
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
The polarizing film preferably exhibits absorption dichroism at any wavelength of 380 nm to 780 nm. The single transmittance of the polarizing film is preferably 40.0% or more, more preferably 41.0% or more. The upper limit of single transmittance can be, for example, 49.0%. The single transmittance of the polarizing film is 40.0% to 45.0% in one embodiment. The polarization degree of the polarizing film is preferably 99.0% or more, more preferably 99.4% or more. The upper limit of the degree of polarization can be, for example, 99.999%. The polarization degree of the polarizing film is 99.0% to 99.9% in one embodiment. According to the present invention, it is possible to realize a polarizing film having the amount of strain in the direction of the absorption axis and the heat shrinkage rate, and having practically acceptable single transmittance and degree of polarization. This is presumed to be due to the manufacturing method described later. The single transmittance is typically a Y value measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer and subjected to visibility correction. The single transmittance is a value when the refractive index of one surface of the polarizing plate is converted to 1.50 and the refractive index of the other surface is converted to 1.53. The degree of polarization is typically determined by the following formula based on the parallel transmittance Tp and the orthogonal transmittance Tc, which are measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer and subjected to visibility correction.
Degree of polarization (%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 × 100

偏光膜は、上記のとおり、二色性物質を含むPVA系樹脂フィルムで構成される。好ましくは、PVA系樹脂フィルム(実質的には、偏光膜)を構成するPVA系樹脂は、アセトアセチル変性されたPVA系樹脂を含む。このような構成であれば、所望の機械的強度を有する偏光膜が得られ得る。アセトアセチル変性されたPVA系樹脂の配合量は、PVA系樹脂全体を100重量%としたときに、好ましくは5重量%~20重量%であり、より好ましくは8重量%~12重量%である。配合量がこのような範囲であれば、より優れた機械的強度を有する偏光膜が得られ得る。 The polarizing film is composed of a PVA-based resin film containing a dichroic substance, as described above. Preferably, the PVA-based resin constituting the PVA-based resin film (substantially, the polarizing film) contains an acetoacetyl-modified PVA-based resin. With such a configuration, a polarizing film having desired mechanical strength can be obtained. The amount of the acetoacetyl-modified PVA-based resin is preferably 5-20% by weight, more preferably 8-12% by weight, when the total PVA-based resin is 100% by weight. . If the blending amount is within such a range, a polarizing film having better mechanical strength can be obtained.

偏光膜は、代表的には、二層以上の積層体を用いて作製され得る。積層体を用いて得られる偏光膜の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光膜が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたPVA系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光膜は、例えば、PVA系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成して、樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を得ること;当該積層体を延伸および染色してPVA系樹脂層を偏光膜とすること;により作製され得る。本実施形態においては、好ましくは、樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成する。延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、好ましくは、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温(例えば、95℃以上)で空中延伸することをさらに含む。加えて、積層体は、好ましくは長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理に供される。また、延伸の総倍率は、好ましくは2.5倍~4.5倍である。このような延伸の総倍率であっても、ハロゲン化物の添加および乾燥収縮処理との組み合わせにより、許容可能な光学特性を有する偏光膜を得ることができる。1つの実施形態においては、偏光膜の製造方法は、積層体に、空中補助延伸処理と染色処理と水中延伸処理と乾燥収縮処理とをこの順に施すことを含む。補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂基材上にPVAを塗布する場合でも、PVAの結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVAの配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVAの配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。さらに、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理など、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる偏光膜の光学特性を向上し得る。さらに、乾燥収縮処理により積層体を幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。得られた樹脂基材/偏光膜の積層体はそのまま用いてもよく(すなわち、樹脂基材を偏光膜の保護層としてもよく)、樹脂基材/偏光膜の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。偏光膜の製造方法の詳細については、C項で後述する。 A polarizing film can typically be produced using a laminate of two or more layers. A specific example of a polarizing film obtained using a laminate is a polarizing film obtained using a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer formed by coating on the resin substrate. A polarizing film obtained by using a laminate of a resin base material and a PVA-based resin layer formed by coating on the resin base material can be obtained, for example, by applying a PVA-based resin solution to the resin base material and drying the resin base material. forming a PVA-based resin layer thereon to obtain a laminate of a resin substrate and a PVA-based resin layer; stretching and dyeing the laminate to make the PVA-based resin layer a polarizing film; obtain. In this embodiment, preferably, a polyvinyl alcohol-based resin layer containing a halide and a polyvinyl alcohol-based resin is formed on one side of the resin substrate. Stretching typically includes immersing the laminate in an aqueous boric acid solution for stretching. Furthermore, the stretching preferably further includes in-air stretching of the laminate at a high temperature (eg, 95° C. or higher) before stretching in an aqueous boric acid solution. In addition, the laminate is preferably subjected to drying shrinkage treatment to shrink the laminate by 2% or more in the width direction by heating while conveying in the longitudinal direction. The total draw ratio is preferably 2.5 times to 4.5 times. Even with such a total draw ratio, a polarizing film having acceptable optical properties can be obtained by combining the halide addition and drying shrinkage treatment. In one embodiment, a method for manufacturing a polarizing film includes subjecting a laminate to an auxiliary air-stretching treatment, a dyeing treatment, an underwater stretching treatment, and a drying shrinkage treatment in this order. By introducing auxiliary stretching, it is possible to improve the crystallinity of PVA and achieve high optical properties even when PVA is applied onto a thermoplastic resin substrate. At the same time, by increasing the orientation of PVA in advance, it is possible to prevent problems such as deterioration of orientation and dissolution of PVA when immersed in water in the subsequent dyeing process or stretching process, resulting in high optical properties. can be achieved. Furthermore, when the PVA-based resin layer is immersed in a liquid, disturbance of the orientation of the polyvinyl alcohol molecules and deterioration of the orientation can be suppressed as compared with the case where the PVA-based resin layer does not contain a halide. This can improve the optical properties of the polarizing film obtained through treatment steps such as dyeing treatment and underwater stretching treatment in which the laminate is immersed in a liquid. Furthermore, the optical properties can be improved by shrinking the laminate in the width direction by drying shrinkage treatment. The obtained resin substrate/polarizing film laminate may be used as it is (that is, the resin substrate may be used as a protective layer for the polarizing film), or the resin substrate may be peeled off from the resin substrate/polarizing film laminate. Then, any appropriate protective layer may be laminated on the release surface according to the purpose. Details of the manufacturing method of the polarizing film will be described later in section C.

B.偏光板
図1は、本発明の1つの実施形態による偏光板の概略断面図である。偏光板100は、偏光膜10と、偏光膜10の一方の側に配置された第1の保護層20と、偏光膜10の他方の側に配置された第2の保護層30とを有する。偏光膜10は、上記A項で説明した本発明の偏光膜である。第1の保護層20および第2の保護層30のうち一方の保護層は省略されてもよい。なお、上記のとおり、第1の保護層および第2の保護層のうち一方は、上記の偏光膜の製造に用いられる樹脂基材であってもよい。
B. Polarizing Plate FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a polarizing plate according to one embodiment of the present invention. The polarizing plate 100 has a polarizing film 10, a first protective layer 20 arranged on one side of the polarizing film 10, and a second protective layer 30 arranged on the other side of the polarizing film 10. The polarizing film 10 is the polarizing film of the present invention described in section A above. One of the first protective layer 20 and the second protective layer 30 may be omitted. As described above, one of the first protective layer and the second protective layer may be the resin base material used for manufacturing the polarizing film.

第1および第2の保護層は、偏光膜の保護層として使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001-343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN-メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。 The first and second protective layers are formed of any suitable film that can be used as protective layers for polarizing films. Specific examples of the material that is the main component of the film include cellulose-based resins such as triacetyl cellulose (TAC), polyester-based, polyvinyl alcohol-based, polycarbonate-based, polyamide-based, polyimide-based, polyethersulfone-based, and polysulfone-based resins. , polystyrene-based, polynorbornene-based, polyolefin-based, (meth)acrylic-based, and acetate-based transparent resins. Thermosetting resins such as (meth)acrylic, urethane, (meth)acrylic urethane, epoxy, and silicone, or ultraviolet curable resins may also be used. In addition, for example, a glassy polymer such as a siloxane-based polymer can also be used. Further, polymer films described in JP-A-2001-343529 (WO01/37007) can also be used. Materials for this film include, for example, a resin composition containing a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted imide group in a side chain and a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted phenyl group and nitrile group in a side chain. can be used, for example, a resin composition comprising an alternating copolymer of isobutene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile/styrene copolymer. The polymer film can be, for example, an extrudate of the resin composition.

偏光板100を画像表示装置に適用したときに表示パネルとは反対側に配置される保護層(外側保護層)の厚みは、代表的には300μm以下であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは5μm~80μm、さらに好ましくは10μm~60μmである。なお、表面処理が施されている場合、外側保護層の厚みは、表面処理層の厚みを含めた厚みである。 When the polarizing plate 100 is applied to an image display device, the thickness of the protective layer (outer protective layer) disposed on the side opposite to the display panel is typically 300 μm or less, preferably 100 μm or less, more preferably 100 μm or less. 5 μm to 80 μm, more preferably 10 μm to 60 μm. In addition, when the surface treatment is performed, the thickness of the outer protective layer is the thickness including the thickness of the surface treatment layer.

偏光板100を画像表示装置に適用したときに表示パネル側に配置される保護層(内側保護層)の厚みは、好ましくは5μm~200μm、より好ましくは10μm~100μm、さらに好ましくは10μm~60μmである。1つの実施形態においては、内側保護層は、任意の適切な位相差値を有する位相差層である。この場合、位相差層の面内位相差Re(550)は、例えば110nm~150nmである。「Re(550)」は、23℃における波長550nmの光で測定した面内位相差であり、式:Re=(nx-ny)×dにより求められる。ここで、「nx」は面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率であり、「ny」は面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率であり、「nz」は厚み方向の屈折率であり、「d」は層(フィルム)の厚み(nm)である。 When the polarizing plate 100 is applied to an image display device, the protective layer (inner protective layer) disposed on the display panel side preferably has a thickness of 5 μm to 200 μm, more preferably 10 μm to 100 μm, and still more preferably 10 μm to 60 μm. be. In one embodiment, the inner protective layer is a retardation layer with any suitable retardation value. In this case, the in-plane retardation Re(550) of the retardation layer is, for example, 110 nm to 150 nm. “Re(550)” is an in-plane retardation measured with light having a wavelength of 550 nm at 23° C., and is obtained by the formula: Re=(nx−ny)×d. Here, “nx” is the refractive index in the direction in which the in-plane refractive index is maximized (that is, the slow axis direction), and “ny” is the in-plane direction orthogonal to the slow axis (that is, the fast is the refractive index in the axial direction), 'nz' is the refractive index in the thickness direction, and 'd' is the layer (film) thickness (nm).

C.偏光膜の製造方法
本発明の1つの実施形態による偏光膜の製造方法は、長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂(PVA系樹脂)とを含むポリビニルアルコール系樹脂層(PVA系樹脂層)を形成して積層体とすること、および、積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すことを含み、該空中補助延伸処理および該水中延伸処理の延伸の総倍率が、該積層体の元長に対して好ましくは2.5倍~4.5倍である。PVA系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。乾燥収縮処理は、加熱ロールを用いて処理することが好ましく、加熱ロールの温度は、好ましくは60℃~120℃である。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは2%以上である。このような製造方法によれば、上記A項で説明した偏光膜を得ることができる。特に、ハロゲン化物を含むPVA系樹脂層を含む積層体を作製し、上記積層体の延伸を空中補助延伸及び水中延伸を含む多段階延伸とし、延伸後の積層体を加熱ロールで加熱することにより、優れた光学特性(代表的には、単体透過率および偏光度)を有する偏光膜を得ることができる。
C. Method for producing polarizing film A method for producing a polarizing film according to one embodiment of the present invention comprises polyvinyl alcohol containing a halide and a polyvinyl alcohol resin (PVA resin) on one side of a long thermoplastic resin substrate. By forming a system resin layer (PVA system resin layer) to form a laminate, and by subjecting the laminate to an auxiliary stretching process in the air, a dyeing process, an underwater stretching process, and heating while conveying in the longitudinal direction. and a drying shrinkage treatment that shrinks 2% or more in the width direction, and the total stretching ratio of the air auxiliary stretching treatment and the underwater stretching treatment is preferably 2 with respect to the original length of the laminate. 0.5 times to 4.5 times. The content of the halide in the PVA-based resin layer is preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA-based resin. The drying shrinkage treatment is preferably performed using a heating roll, and the temperature of the heating roll is preferably 60°C to 120°C. The shrinkage ratio in the width direction of the laminate due to drying shrinkage treatment is preferably 2% or more. According to such a manufacturing method, the polarizing film described in section A above can be obtained. In particular, a laminate containing a PVA-based resin layer containing a halide is produced, the laminate is stretched in multiple stages including auxiliary stretching in the air and stretching in water, and the laminate after stretching is heated with a heating roll. , a polarizing film having excellent optical properties (typically, single transmittance and degree of polarization) can be obtained.

C-1.積層体の作製
熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体を作製する方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、熱可塑性樹脂基材の表面に、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含む塗布液を塗布し、乾燥することにより、熱可塑性樹脂基材上にPVA系樹脂層を形成する。上記のとおり、PVA系樹脂層におけるハロゲン化物の含有量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部である。
C-1. Production of Laminate Any appropriate method can be adopted as a method for producing a laminate of a thermoplastic resin substrate and a PVA-based resin layer. Preferably, a coating liquid containing a halide and a PVA-based resin is applied to the surface of the thermoplastic resin substrate and dried to form a PVA-based resin layer on the thermoplastic resin substrate. As described above, the content of the halide in the PVA-based resin layer is preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA-based resin.

塗布液の塗布方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ナイフコート法(コンマコート法等)等が挙げられる。上記塗布液の塗布・乾燥温度は、好ましくは50℃以上である。 Any appropriate method can be adopted as a method for applying the coating liquid. Examples thereof include roll coating, spin coating, wire bar coating, dip coating, die coating, curtain coating, spray coating, and knife coating (comma coating, etc.). The coating/drying temperature of the coating liquid is preferably 50° C. or higher.

PVA系樹脂層の厚みは、好ましくは、2μm~30μm、さらに好ましくは2μm~20μmである。延伸前のPVA系樹脂層の厚みをこのように非常に薄くし、かつ、後述するように延伸の総倍率を通常よりも小さくすることは、ストレッチ性を発揮し得る程度にPVA系樹脂層の配向度が小さいにもかかわらず実用上許容可能な単体透過率および偏光度を有する偏光膜の実現に寄与し得る。 The thickness of the PVA-based resin layer is preferably 2 μm to 30 μm, more preferably 2 μm to 20 μm. Reducing the thickness of the PVA-based resin layer before stretching to such a small thickness and making the total stretching ratio smaller than usual, as described later, will allow the PVA-based resin layer to exhibit its stretchability. It can contribute to the realization of a polarizing film having practically acceptable single transmittance and degree of polarization in spite of the small degree of orientation.

PVA系樹脂層を形成する前に、熱可塑性樹脂基材に表面処理(例えば、コロナ処理等)を施してもよいし、熱可塑性樹脂基材上に易接着層を形成してもよい。このような処理を行うことにより、熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との密着性を向上させることができる。 Before forming the PVA-based resin layer, the thermoplastic resin substrate may be surface-treated (for example, corona treatment), or an easy-adhesion layer may be formed on the thermoplastic resin substrate. By performing such treatment, the adhesion between the thermoplastic resin substrate and the PVA-based resin layer can be improved.

C-1-1.熱可塑性樹脂基材
熱可塑性樹脂基材としては、任意の適切な熱可塑性樹脂フィルムが採用され得る。熱可塑性樹脂基材の詳細については、例えば特開2012-73580号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。
C-1-1. Thermoplastic Resin Substrate Any appropriate thermoplastic resin film can be employed as the thermoplastic resin substrate. Details of the thermoplastic resin substrate are described, for example, in JP-A-2012-73580. The publication is incorporated herein by reference in its entirety.

C-1-2.塗布液
塗布液は、上記のとおり、ハロゲン化物とPVA系樹脂とを含む。上記塗布液は、代表的には、上記ハロゲン化物および上記PVA系樹脂を溶媒に溶解させた溶液である。溶媒としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、各種グリコール類、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類が挙げられる。これらは単独で、または、二種以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、好ましくは、水である。溶液のPVA系樹脂濃度は、溶媒100重量部に対して、好ましくは3重量部~20重量部である。このような樹脂濃度であれば、熱可塑性樹脂基材に密着した均一な塗布膜を形成することができる。
C-1-2. Coating Liquid The coating liquid contains a halide and a PVA-based resin as described above. The coating liquid is typically a solution in which the halide and the PVA-based resin are dissolved in a solvent. Examples of solvents include water, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, various glycols, polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, and amines such as ethylenediamine and diethylenetriamine. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, water is preferred. The concentration of the PVA-based resin in the solution is preferably 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent. With such a resin concentration, it is possible to form a uniform coating film in close contact with the thermoplastic resin substrate.

塗布液に、添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、界面活性剤等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、エチレングリコールやグリセリン等の多価アルコールが挙げられる。界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤が挙げられる。これらは、得られるPVA系樹脂層の均一性や染色性、延伸性をより一層向上させる目的で使用され得る。 Additives may be added to the coating liquid. Examples of additives include plasticizers and surfactants. Examples of plasticizers include polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin. Surfactants include, for example, nonionic surfactants. These can be used for the purpose of further improving the uniformity, dyeability and stretchability of the obtained PVA-based resin layer.

上記PVA系樹脂としては、任意の適切な樹脂が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコールおよびエチレン-ビニルアルコール共重合体が挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られる。エチレン-ビニルアルコール共重合体は、エチレン-酢酸ビニル共重合体をケン化することにより得られる。PVA系樹脂のケン化度は、通常85モル%~100モル%であり、好ましくは95.0モル%~99.95モル%、さらに好ましくは99.0モル%~99.93モル%である。ケン化度は、JIS K 6726-1994に準じて求めることができる。このようなケン化度のPVA系樹脂を用いることによって、耐久性に優れた偏光膜が得られ得る。ケン化度が高すぎる場合には、ゲル化してしまうおそれがある。上記のとおり、PVA系樹脂は、好ましくはアセトアセチル変性されたPVA系樹脂を含む。 Any appropriate resin can be adopted as the PVA-based resin. Examples include polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymers. Polyvinyl alcohol is obtained by saponifying polyvinyl acetate. An ethylene-vinyl alcohol copolymer is obtained by saponifying an ethylene-vinyl acetate copolymer. The degree of saponification of the PVA-based resin is usually 85 mol% to 100 mol%, preferably 95.0 mol% to 99.95 mol%, more preferably 99.0 mol% to 99.93 mol%. . The degree of saponification can be determined according to JIS K 6726-1994. By using a PVA-based resin having such a degree of saponification, a polarizing film with excellent durability can be obtained. If the degree of saponification is too high, gelation may occur. As described above, the PVA-based resin preferably contains an acetoacetyl-modified PVA-based resin.

PVA系樹脂の平均重合度は、目的に応じて適切に選択し得る。平均重合度は、通常1000~10000であり、好ましくは1200~4500、さらに好ましくは1500~4300である。なお、平均重合度は、JIS K 6726-1994に準じて求めることができる。 The average degree of polymerization of the PVA-based resin can be appropriately selected depending on the purpose. The average degree of polymerization is usually 1,000 to 10,000, preferably 1,200 to 4,500, more preferably 1,500 to 4,300. The average degree of polymerization can be determined according to JIS K 6726-1994.

上記ハロゲン化物としては、任意の適切なハロゲン化物が採用され得る。例えば、ヨウ化物および塩化ナトリウムが挙げられる。ヨウ化物としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、およびヨウ化リチウムが挙げられる。これらの中でも、好ましくは、ヨウ化カリウムである。 Any appropriate halide can be employed as the halide. Examples include iodide and sodium chloride. Iodides include, for example, potassium iodide, sodium iodide, and lithium iodide. Among these, potassium iodide is preferred.

塗布液におけるハロゲン化物の量は、好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して5重量部~20重量部であり、より好ましくは、PVA系樹脂100重量部に対して10重量部~15重量部である。PVA系樹脂100重量部に対するハロゲン化物の量が20重量部を超えると、ハロゲン化物がブリードアウトし、最終的に得られる偏光膜が白濁する場合がある。 The amount of the halide in the coating liquid is preferably 5 parts by weight to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA resin, and more preferably 10 parts by weight to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA resin. Department. If the amount of the halide exceeds 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PVA-based resin, the halide may bleed out and the finally obtained polarizing film may become cloudy.

一般に、PVA系樹脂層が延伸されることによって、PVA系樹脂中のポリビニルアルコール分子の配向性が高くなるが、延伸後のPVA系樹脂層を、水を含む液体に浸漬すると、ポリビニルアルコール分子の配向が乱れ、配向性が低下する場合がある。特に、熱可塑性樹脂基材とPVA系樹脂層との積層体をホウ酸水中延伸する場合において、熱可塑性樹脂基材の延伸を安定させるために比較的高い温度で上記積層体をホウ酸水中で延伸する場合、上記配向度低下の傾向が顕著である。例えば、PVAフィルム単体のホウ酸水中での延伸が60℃で行われることが一般的であるのに対し、A-PET(熱可塑性樹脂基材)とPVA系樹脂層との積層体の延伸は70℃前後の温度という高い温度で行われ、この場合、延伸初期のPVAの配向性が水中延伸により上がる前の段階で低下し得る。これに対して、ハロゲン化物を含むPVA系樹脂層と熱可塑性樹脂基材との積層体を作製し、積層体をホウ酸水中で延伸する前に空気中で高温延伸(補助延伸)することにより、補助延伸後の積層体のPVA系樹脂層中のPVA系樹脂の結晶化が促進され得る。その結果、PVA系樹脂層を液体に浸漬した場合において、PVA系樹脂層がハロゲン化物を含まない場合に比べて、ポリビニルアルコール分子の配向の乱れ、および配向性の低下が抑制され得る。これにより、染色処理および水中延伸処理など、積層体を液体に浸漬して行う処理工程を経て得られる偏光膜の光学特性を向上し得る。 In general, when the PVA-based resin layer is stretched, the orientation of the polyvinyl alcohol molecules in the PVA-based resin increases. Orientation may be disturbed and the orientation may be lowered. In particular, when a laminate of a thermoplastic resin substrate and a PVA-based resin layer is stretched in boric acid water, the laminate is stretched in boric acid water at a relatively high temperature in order to stabilize the stretching of the thermoplastic resin substrate. When the film is stretched, the tendency of the degree of orientation to decrease is remarkable. For example, the stretching of a single PVA film in boric acid water is generally carried out at 60° C., whereas the stretching of a laminate of A-PET (thermoplastic resin substrate) and a PVA-based resin layer is It is carried out at a high temperature of about 70° C., and in this case, the orientation of PVA at the initial stage of stretching may be lowered before it is increased by stretching in water. On the other hand, by preparing a laminate of a PVA-based resin layer containing a halide and a thermoplastic resin substrate and stretching the laminate at a high temperature (auxiliary stretching) in air before stretching in boric acid water, , the crystallization of the PVA-based resin in the PVA-based resin layer of the laminate after auxiliary stretching can be promoted. As a result, when the PVA-based resin layer is immersed in a liquid, the disturbance of the orientation of the polyvinyl alcohol molecules and the deterioration of the orientation can be suppressed compared to the case where the PVA-based resin layer does not contain a halide. This can improve the optical properties of the polarizing film obtained through treatment steps such as dyeing treatment and underwater stretching treatment in which the laminate is immersed in a liquid.

C-2.空中補助延伸処理
特に、高い光学特性を得るためには、乾式延伸(補助延伸)とホウ酸水中延伸を組み合わせる、2段延伸の方法が選択される。2段延伸のように、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂基材の結晶化を抑制しながら延伸することができる。さらには、熱可塑性樹脂基材上にPVA系樹脂を塗布する場合、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度の影響を抑制するために、通常の金属ドラム上にPVA系樹脂を塗布する場合と比べて塗布温度を低くする必要があり、その結果、PVA系樹脂の結晶化が相対的に低くなり、十分な光学特性が得られない、という問題が生じ得る。これに対して、補助延伸を導入することにより、熱可塑性樹脂基材上にPVA系樹脂を塗布する場合でも、PVA系樹脂の結晶性を高めることが可能となり、高い光学特性を達成することが可能となる。また、同時にPVA系樹脂の配向性を事前に高めることで、後の染色工程や延伸工程で水に浸漬された時に、PVA系樹脂の配向性の低下や溶解などの問題を防止することができ、高い光学特性を達成することが可能になる。
C-2. Aerial Auxiliary Stretching In order to obtain particularly high optical properties, a two-stage stretching method combining dry stretching (auxiliary stretching) and stretching in boric acid solution is selected. By introducing auxiliary stretching, such as two-stage stretching, it is possible to stretch while suppressing crystallization of the thermoplastic resin base material. Furthermore, when applying the PVA-based resin on the thermoplastic resin substrate, in order to suppress the influence of the glass transition temperature of the thermoplastic resin substrate, compared to the case of applying the PVA-based resin on a normal metal drum As a result, the crystallization of the PVA-based resin becomes relatively low, which may cause a problem that sufficient optical properties cannot be obtained. On the other hand, by introducing auxiliary stretching, it is possible to increase the crystallinity of the PVA-based resin even when the PVA-based resin is applied onto a thermoplastic resin substrate, thereby achieving high optical properties. It becomes possible. At the same time, by increasing the orientation of the PVA-based resin in advance, it is possible to prevent problems such as deterioration of the orientation and dissolution of the PVA-based resin when it is immersed in water in the subsequent dyeing process or stretching process. , making it possible to achieve high optical properties.

空中補助延伸の延伸方法は、固定端延伸(たとえば、テンター延伸機を用いて延伸する方法)でもよいし、自由端延伸(たとえば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよいが、高い光学特性を得るためには、自由端延伸が積極的に採用され得る。1つの実施形態においては、空中補助延伸処理は、上記積層体をその長手方向に搬送しながら、加熱ロール間の周速差により延伸する加熱ロール延伸工程を含む。空中補助延伸処理は、代表的には、ゾーン延伸工程と加熱ロール延伸工程とを含む。なお、ゾーン延伸工程と加熱ロール延伸工程の順序は限定されず、ゾーン延伸工程が先に行われてもよく、加熱ロール延伸工程が先に行われてもよい。ゾーン延伸工程は省略されてもよい。1つの実施形態においては、ゾーン延伸工程および加熱ロール延伸工程がこの順に行われる。また、別の実施形態では、テンター延伸機において、フィルム端部を把持し、テンター間の距離を流れ方向に広げることで延伸される(テンター間の距離の広がりが延伸倍率となる)。この時、幅方向(流れ方向に対して、垂直方向)のテンターの距離は、任意に近づくように設定される。好ましくは、流れ方向の延伸倍率に対して、自由端延伸により近くなるように設定され得る。自由端延伸の場合、幅方向の収縮率=(1/延伸倍率)1/2で計算される。The stretching method of the in-air auxiliary stretching may be fixed edge stretching (e.g., a method of stretching using a tenter stretching machine) or free edge stretching (e.g., a method of uniaxially stretching the laminate through rolls having different peripheral speeds). Although good, free-end drawing may be positively employed in order to obtain high optical properties. In one embodiment, the auxiliary in-air stretching process includes a heated roll stretching step in which the laminate is stretched by a peripheral speed difference between heated rolls while being conveyed in the longitudinal direction. The auxiliary aerial stretching process typically includes a zone stretching process and a hot roll stretching process. The order of the zone stretching process and the heating roll stretching process is not limited, and the zone stretching process may be carried out first, or the heating roll stretching process may be carried out first. The zone drawing step may be omitted. In one embodiment, the zone drawing step and the heated roll drawing step are performed in this order. In another embodiment, in a tenter stretching machine, the film is stretched by gripping the ends of the film and increasing the distance between the tenters in the machine direction (the extension of the distance between the tenters is the stretching ratio). At this time, the distance between the tenters in the width direction (perpendicular to the machine direction) is set to be arbitrarily close. Preferably, the draw ratio in the machine direction can be set to be closer to the free end draw. In the case of free end stretching, the shrinkage ratio in the width direction is calculated by (1/stretching ratio) 1/2 .

空中補助延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、延伸倍率は、各段階の延伸倍率の積である。空中補助延伸における延伸方向は、好ましくは、水中延伸の延伸方向と略同一である。 The in-air auxiliary stretching may be performed in one step or in multiple steps. When it is carried out in multiple stages, the draw ratio is the product of the draw ratios in each step. The stretching direction in the in-air auxiliary stretching is preferably substantially the same as the stretching direction in the underwater stretching.

空中補助延伸における延伸倍率は、好ましくは1.5倍~4.0倍であり、より好ましくは1.7倍~3.5倍であり、さらに好ましくは2.0倍~3.0倍である。空中補助延伸の延伸倍率がこのような範囲であれば、水中延伸と組み合わせた場合に延伸の総倍率を所望の範囲に設定することができる。その結果、吸収軸方向に沿った破断が抑制され、かつ、ストレッチ性を備えた偏光膜が得られ得る。 The draw ratio in the in-air auxiliary drawing is preferably 1.5 to 4.0 times, more preferably 1.7 to 3.5 times, still more preferably 2.0 to 3.0 times. be. If the stretch ratio of the in-air auxiliary stretching is within such a range, the total stretching ratio can be set within a desired range when combined with the underwater stretching. As a result, it is possible to obtain a stretchable polarizing film in which breakage along the direction of the absorption axis is suppressed.

空中補助延伸の延伸温度は、熱可塑性樹脂基材の形成材料、延伸方式等に応じて、任意の適切な値に設定することができる。延伸温度は、好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度(Tg)以上であり、さらに好ましくは熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度(Tg)+10℃以上、特に好ましくはTg+15℃以上である。一方、延伸温度の上限は、好ましくは170℃である。このような温度で延伸することで、PVA系樹脂の結晶化が急速に進むのを抑制して、当該結晶化による不具合(例えば、延伸によるPVA系樹脂層の配向を妨げる)を抑制することができる。 The stretching temperature for the in-air auxiliary stretching can be set to any appropriate value depending on the material for forming the thermoplastic resin base material, the stretching method, and the like. The stretching temperature is preferably the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate or higher, more preferably the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate + 10°C or higher, and particularly preferably Tg + 15°C or higher. On the other hand, the upper limit of the stretching temperature is preferably 170°C. By stretching at such a temperature, it is possible to suppress rapid crystallization of the PVA-based resin and suppress problems caused by the crystallization (for example, hindrance of orientation of the PVA-based resin layer due to stretching). can.

C-3.不溶化処理、染色処理および架橋処理
必要に応じて、空中補助延伸処理の後、水中延伸処理や染色処理の前に、不溶化処理を施す。上記不溶化処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬することにより行う。上記染色処理は、代表的には、PVA系樹脂層を二色性物質(代表的には、ヨウ素)で染色することにより行う。必要に応じて、染色処理の後、水中延伸処理の前に、架橋処理を施す。上記架橋処理は、代表的には、ホウ酸水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。不溶化処理、染色処理および架橋処理の詳細については、例えば特開2012-73580号公報(上記)に記載されている。
C-3. Insolubilization Treatment, Dyeing Treatment, and Crosslinking Treatment If necessary, an insolubilization treatment is performed after the auxiliary stretching treatment in the air and before the stretching treatment in water or the dyeing treatment. The insolubilization treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous boric acid solution. The dyeing treatment is typically performed by dyeing the PVA-based resin layer with a dichroic substance (typically iodine). If necessary, a cross-linking treatment is performed after the dyeing treatment and before the underwater stretching treatment. The cross-linking treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous solution of boric acid. Details of the insolubilization treatment, dyeing treatment and cross-linking treatment are described, for example, in JP-A-2012-73580 (above).

C-4.水中延伸処理
水中延伸処理は、積層体を延伸浴に浸漬させて行う。水中延伸処理によれば、上記熱可塑性樹脂基材やPVA系樹脂層のガラス転移温度(代表的には、80℃程度)よりも低い温度で延伸し得、PVA系樹脂層を、その結晶化を抑えながら延伸することができる。その結果、優れた光学特性を有する偏光膜を製造することができる。
C-4. Underwater Stretching Treatment Underwater stretching treatment is performed by immersing the laminate in a stretching bath. According to the underwater stretching treatment, the thermoplastic resin substrate and the PVA-based resin layer can be stretched at a temperature lower than the glass transition temperature (typically, about 80° C.), and the PVA-based resin layer undergoes its crystallization. can be stretched while suppressing As a result, a polarizing film having excellent optical properties can be produced.

積層体の延伸方法は、任意の適切な方法を採用することができる。具体的には、固定端延伸でもよいし、自由端延伸(例えば、周速の異なるロール間に積層体を通して一軸延伸する方法)でもよい。好ましくは、自由端延伸が選択される。積層体の延伸は、一段階で行ってもよいし、多段階で行ってもよい。多段階で行う場合、延伸の総倍率は、各段階の延伸倍率の積である。 Any appropriate method can be adopted as a method for stretching the laminate. Specifically, fixed-end stretching or free-end stretching (for example, a method of uniaxially stretching a laminate by passing it between rolls having different peripheral speeds) may be used. Free-end drawing is preferably chosen. The laminate may be stretched in one step or in multiple steps. In multistage stretching, the total stretching ratio is the product of the stretching ratios in each stage.

水中延伸は、好ましくは、ホウ酸水溶液中に積層体を浸漬させて行う(ホウ酸水中延伸)。延伸浴としてホウ酸水溶液を用いることで、PVA系樹脂層に、延伸時にかかる張力に耐える剛性と、水に溶解しない耐水性とを付与することができる。具体的には、ホウ酸は、水溶液中でテトラヒドロキシホウ酸アニオンを生成してPVA系樹脂と水素結合により架橋し得る。その結果、PVA系樹脂層に剛性と耐水性とを付与して、良好に延伸することができ、優れた光学特性を有する偏光膜を製造することができる。 The stretching in water is preferably carried out by immersing the laminate in an aqueous boric acid solution (stretching in boric acid water). By using an aqueous boric acid solution as the stretching bath, the PVA-based resin layer can be imparted with rigidity to withstand tension applied during stretching and water resistance that does not dissolve in water. Specifically, boric acid can form a tetrahydroxyborate anion in an aqueous solution and crosslink with a PVA-based resin through hydrogen bonding. As a result, rigidity and water resistance can be imparted to the PVA-based resin layer, which can be satisfactorily stretched, and a polarizing film having excellent optical properties can be produced.

上記ホウ酸水溶液は、好ましくは、溶媒である水にホウ酸および/またはホウ酸塩を溶解させることにより得られる。ホウ酸濃度は、水100重量部に対して、好ましくは1重量部~10重量部であり、より好ましくは2.5重量部~6重量部であり、特に好ましくは3重量部~5重量部である。ホウ酸濃度を1重量部以上とすることにより、PVA系樹脂層の溶解を効果的に抑制することができ、より高特性の偏光膜を製造することができる。なお、ホウ酸またはホウ酸塩以外に、ホウ砂等のホウ素化合物、グリオキザール、グルタルアルデヒド等を溶媒に溶解して得られた水溶液も用いることができる。 The boric acid aqueous solution is preferably obtained by dissolving boric acid and/or a borate salt in water as a solvent. The boric acid concentration is preferably 1 part by weight to 10 parts by weight, more preferably 2.5 parts by weight to 6 parts by weight, and particularly preferably 3 parts by weight to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water. is. By setting the boric acid concentration to 1 part by weight or more, the dissolution of the PVA-based resin layer can be effectively suppressed, and a polarizing film with higher properties can be produced. In addition to boric acid or borate salts, an aqueous solution obtained by dissolving a boron compound such as borax, glyoxal, glutaraldehyde, or the like in a solvent can also be used.

好ましくは、上記延伸浴(ホウ酸水溶液)にヨウ化物を配合する。ヨウ化物を配合することにより、PVA系樹脂層に吸着させたヨウ素の溶出を抑制することができる。ヨウ化物の具体例は、上述のとおりである。ヨウ化物の濃度は、水100重量部に対して、好ましくは0.05重量部~15重量部、より好ましくは0.5重量部~8重量部である。 Preferably, an iodide is added to the drawing bath (boric acid aqueous solution). By blending iodide, elution of iodine adsorbed on the PVA-based resin layer can be suppressed. Specific examples of iodides are as described above. The concentration of iodide is preferably 0.05 to 15 parts by weight, more preferably 0.5 to 8 parts by weight, per 100 parts by weight of water.

延伸温度(延伸浴の液温)は、好ましくは40℃~85℃、より好ましくは60℃~75℃である。このような温度であれば、PVA系樹脂層の溶解を抑制しながら高倍率に延伸することができる。具体的には、上述のように、熱可塑性樹脂基材のガラス転移温度(Tg)は、PVA系樹脂層の形成との関係で、好ましくは60℃以上である。この場合、延伸温度が40℃を下回ると、水による熱可塑性樹脂基材の可塑化を考慮しても、良好に延伸できないおそれがある。一方、延伸浴の温度が高温になるほど、PVA系樹脂層の溶解性が高くなって、優れた光学特性が得られないおそれがある。積層体の延伸浴への浸漬時間は、好ましくは15秒~5分である。 The stretching temperature (liquid temperature of the stretching bath) is preferably 40°C to 85°C, more preferably 60°C to 75°C. At such a temperature, the film can be stretched at a high magnification while suppressing dissolution of the PVA-based resin layer. Specifically, as described above, the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic resin substrate is preferably 60° C. or higher in relation to the formation of the PVA-based resin layer. In this case, if the stretching temperature is lower than 40° C., it may not be possible to stretch well even if the plasticization of the thermoplastic resin base material by water is considered. On the other hand, the higher the temperature of the stretching bath, the higher the solubility of the PVA-based resin layer, which may make it impossible to obtain excellent optical properties. The immersion time of the laminate in the stretching bath is preferably 15 seconds to 5 minutes.

水中延伸における延伸倍率は、好ましくは1.0倍~3.0倍であり、より好ましくは1.0倍~2.0倍であり、さらに好ましくは1.0倍~1.5倍である。水中延伸における延伸倍率がこのような範囲であれば、延伸の総倍率を所望の範囲に設定することができる。その結果、吸収軸方向に沿った破断が抑制され、かつ、ストレッチ性を備えた偏光膜を得ることができる。延伸の総倍率(空中補助延伸と水中延伸とを組み合わせた場合の各延伸倍率の積)は、上記のとおり、積層体の元長に対して、好ましくは1.5倍~4.7倍であり、より好ましくは2.5倍~4.5倍である。一般的な偏光膜の製造方法においては、延伸の総倍率が5.0倍以上、好ましくは5.5倍以上とされるが、本発明の実施形態においては、これよりも低い延伸倍率とすることによってPVA系樹脂層の高配向化を抑制する。これにより、得られる偏光膜の吸収軸方向に沿った破断が抑制されるとともに、ストレッチ性(特に、吸収軸方向へのストレッチ性)が付与され得る。また、塗布液へのハロゲン化物の添加、空中補助延伸および水中延伸の延伸倍率の調整、および乾燥収縮処理を適切に組み合わせることにより、このような延伸の総倍率であっても得られる偏光膜の光学特性を実用上許容可能な範囲内とすることができる。1つの実施形態において、水中延伸における延伸倍率に対する空中補助延伸における延伸倍率の比(空中補助延伸の延伸倍率/水中延伸の延伸倍率)は、例えば1.14~3.5であり得る。 The draw ratio in the underwater drawing is preferably 1.0 to 3.0 times, more preferably 1.0 to 2.0 times, still more preferably 1.0 to 1.5 times. . If the stretching ratio in the underwater stretching is in such a range, the total stretching ratio can be set within a desired range. As a result, it is possible to obtain a stretchable polarizing film in which breakage along the direction of the absorption axis is suppressed. The total stretching ratio (the product of each stretching ratio when the auxiliary stretching in the air and the stretching in water are combined) is, as described above, preferably 1.5 to 4.7 times the original length of the laminate. Yes, more preferably 2.5 to 4.5 times. In a general method for producing a polarizing film, the total draw ratio is 5.0 times or more, preferably 5.5 times or more, but in the embodiment of the present invention, the draw ratio is lower than this. This suppresses the high orientation of the PVA-based resin layer. As a result, breakage along the absorption axis direction of the obtained polarizing film can be suppressed, and stretchability (in particular, stretchability in the absorption axis direction) can be imparted. In addition, by appropriately combining the addition of a halide to the coating solution, the adjustment of the stretch ratios of the auxiliary stretching in the air and the stretching in water, and the drying shrinkage treatment, it is possible to obtain a polarizing film even at such a total stretching ratio. The optical properties can be made within a practically acceptable range. In one embodiment, the ratio of the draw ratio in the auxiliary drawing in air to the draw ratio in the drawing in water (the draw ratio in the auxiliary drawing in the air/the draw ratio in the water drawing) can be, for example, 1.14 to 3.5.

C-5.乾燥収縮処理
上記乾燥収縮処理は、ゾーン全体を加熱して行うゾーン加熱により行っても良いし、搬送ロールを加熱する(いわゆる加熱ロールを用いる)ことにより行う(加熱ロール乾燥方式)こともできる。好ましくは、その両方を用いる。加熱ロールを用いて乾燥させることにより、効率的に積層体の加熱カールを抑制して、外観に優れた偏光膜を製造することができる。具体的には、加熱ロールに積層体を沿わせた状態で乾燥することにより、上記熱可塑性樹脂基材の結晶化を効率的に促進させて結晶化度を増加させることができ、比較的低い乾燥温度であっても、熱可塑性樹脂基材の結晶化度を良好に増加させることができる。その結果、熱可塑性樹脂基材は、その剛性が増加して、乾燥によるPVA系樹脂層の収縮に耐え得る状態となり、カールが抑制される。また、加熱ロールを用いることにより、積層体を平らな状態に維持しながら乾燥できるので、カールだけでなくシワの発生も抑制することができる。この時、積層体は、乾燥収縮処理により幅方向に収縮させることにより、光学特性を向上させることができる。PVAおよびPVA/ヨウ素錯体の配向性を効果的に高めることができるからである。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は、好ましくは2%以上であり、より好ましくは2%~8%であり、特に好ましくは4%~6%である。
C-5. Drying Shrinkage Treatment The drying shrinkage treatment may be performed by zone heating performed by heating the entire zone, or by heating the transport roll (using a so-called heating roll) (heated roll drying method). Preferably both are used. By drying using a heating roll, it is possible to efficiently suppress heat curling of the laminate and produce a polarizing film having an excellent appearance. Specifically, by drying the laminated body along the heating roll, the crystallization of the thermoplastic resin substrate can be efficiently promoted to increase the degree of crystallinity, which is relatively low. Even at the drying temperature, the degree of crystallinity of the thermoplastic resin substrate can be favorably increased. As a result, the thermoplastic resin base material has increased rigidity and is in a state capable of withstanding shrinkage of the PVA-based resin layer due to drying, thereby suppressing curling. Moreover, by using a heating roll, the layered product can be dried while being maintained in a flat state, so that not only curling but also wrinkling can be suppressed. At this time, the laminate can be shrunk in the width direction by drying shrinkage treatment, thereby improving the optical properties. This is because the orientation of PVA and PVA/iodine complex can be effectively enhanced. The shrinkage ratio of the laminate in the width direction due to drying shrinkage treatment is preferably 2% or more, more preferably 2% to 8%, and particularly preferably 4% to 6%.

図2は、乾燥収縮処理の一例を示す概略図である。乾燥収縮処理では、所定の温度に加熱された搬送ロールR1~R6と、ガイドロールG1~G4とにより、積層体200を搬送しながら乾燥させる。図示例では、PVA樹脂層の面と熱可塑性樹脂基材の面を交互に連続加熱するように搬送ロールR1~R6が配置されているが、例えば、積層体200の一方の面(たとえば熱可塑性樹脂基材面)のみを連続的に加熱するように搬送ロールR1~R6を配置してもよい。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of drying shrinkage treatment. In the drying shrinkage process, the laminate 200 is dried while being transported by transport rolls R1 to R6 heated to a predetermined temperature and guide rolls G1 to G4. In the illustrated example, the transport rolls R1 to R6 are arranged so as to alternately and continuously heat the surface of the PVA resin layer and the surface of the thermoplastic resin substrate. The transport rolls R1 to R6 may be arranged so as to continuously heat only the surface of the resin base material.

搬送ロールの加熱温度(加熱ロールの温度)、加熱ロールの数、加熱ロールとの接触時間等を調整することにより、乾燥条件を制御することができる。加熱ロールの温度は、好ましくは60℃~120℃であり、さらに好ましくは65℃~100℃であり、特に好ましくは70℃~80℃である。熱可塑性樹脂の結晶化度を良好に増加させて、カールを良好に抑制することができるとともに、耐久性に極めて優れた光学積層体を製造することができる。なお、加熱ロールの温度は、接触式温度計により測定することができる。図示例では、6個の搬送ロールが設けられているが、搬送ロールは複数個であれば特に制限はない。搬送ロールは、通常2個~40個、好ましくは4個~30個設けられる。積層体と加熱ロールとの接触時間(総接触時間)は、好ましくは1秒~300秒であり、より好ましくは1~20秒であり、さらに好ましくは1~10秒である。 The drying conditions can be controlled by adjusting the heating temperature of the transport rolls (the temperature of the heating rolls), the number of heating rolls, the contact time with the heating rolls, and the like. The temperature of the heating roll is preferably 60°C to 120°C, more preferably 65°C to 100°C, and particularly preferably 70°C to 80°C. The degree of crystallinity of the thermoplastic resin can be favorably increased, curling can be favorably suppressed, and an optical laminate having extremely excellent durability can be produced. The temperature of the heating roll can be measured with a contact thermometer. In the illustrated example, six transport rolls are provided, but there is no particular limitation as long as the number of transport rolls is plural. Conveying rolls are usually 2 to 40, preferably 4 to 30 in number. The contact time (total contact time) between the laminate and the heating roll is preferably 1 to 300 seconds, more preferably 1 to 20 seconds, still more preferably 1 to 10 seconds.

加熱ロールは、加熱炉(例えば、オーブン)内に設けてもよいし、通常の製造ライン(室温環境下)に設けてもよい。好ましくは、送風手段を備える加熱炉内に設けられる。加熱ロールによる乾燥と熱風乾燥とを併用することにより、加熱ロール間での急峻な温度変化を抑制することができ、幅方向の収縮を容易に制御することができる。熱風乾燥の温度は、好ましくは30℃~100℃である。また、熱風乾燥時間は、好ましくは1秒~300秒である。熱風の風速は、好ましくは10m/s~30m/s程度である。なお、当該風速は加熱炉内における風速であり、ミニベーン型デジタル風速計により測定することができる。 The heating roll may be provided in a heating furnace (for example, oven), or may be provided in a normal production line (under room temperature environment). Preferably, it is provided in a heating furnace equipped with air blowing means. By using both heating roll drying and hot air drying, abrupt temperature changes between the heating rolls can be suppressed, and shrinkage in the width direction can be easily controlled. The temperature for hot air drying is preferably 30°C to 100°C. Moreover, the hot air drying time is preferably 1 second to 300 seconds. The wind speed of the hot air is preferably about 10m/s to 30m/s. The wind speed is the wind speed in the heating furnace and can be measured with a mini-vane digital anemometer.

C-6.その他の処理
好ましくは、水中延伸処理の後、乾燥収縮処理の前に、洗浄処理を施す。上記洗浄処理は、代表的には、ヨウ化カリウム水溶液にPVA系樹脂層を浸漬させることにより行う。
C-6. Other Treatments Preferably, a washing treatment is performed after the underwater stretching treatment and before the drying shrinkage treatment. The cleaning treatment is typically performed by immersing the PVA-based resin layer in an aqueous solution of potassium iodide.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。各特性の測定方法は以下の通りである。なお、特に明記しない限り、実施例および比較例における「部」および「%」は重量基準である。
(1)厚み
干渉膜厚計(大塚電子社製、製品名「MCPD-3000」)を用いて測定した。
(2)単体透過率および偏光度
実施例および比較例で得られた偏光膜/樹脂基材の積層体(偏光板)について、紫外可視分光光度計(大塚電子社製 LPF200)を用いて測定した単体透過率Ts、平行透過率Tp、直交透過率Tcをそれぞれ、偏光膜のTs、TpおよびTcとした。これらのTs、TpおよびTcは、JIS Z8701の2度視野(C光源)により測定して視感度補正を行なったY値である。得られたTpおよびTcから、下記式を用いて偏光度を求めた。
偏光度(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
(3)ひずみ量(伸び率)
ひずみ量は、日立ハイテクサイエンス社製「TMA/SS 6100型」(最大荷重約5N)を用いて測定した。具体的には、実施例および比較例で得られた偏光膜を幅方向2mm、長手方向25mmにカットし、チャック間10mmとして、荷重変化速度98.0mN/minで引っ張った際のひずみ量(元長に対する伸び量の比率)を測定した。
(4)加熱による収縮率
収縮率は、TA Instruments製「TMA Q-400」を用いて測定した。具体的には、実施例および比較例で得られた偏光膜を幅方向4mm、長手方向35mmにカットし、チャック間16mmとして、20℃から窒素雰囲気下で昇温速度10℃/minで、85℃まで加熱し85℃で2時間保持し、降温速度10℃/minで20℃まで下げ、測定終了時の収縮量を測定し、元長に対する割合(%)として算出した(収縮率=収縮量/元長×100)。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The measurement method of each characteristic is as follows. "Parts" and "%" in Examples and Comparative Examples are by weight unless otherwise specified.
(1) Thickness Measured using an interference film thickness meter (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., product name: "MCPD-3000").
(2) Single transmittance and degree of polarization The polarizing film/resin substrate laminates (polarizing plates) obtained in Examples and Comparative Examples were measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (LPF200 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Single transmittance Ts, parallel transmittance Tp, and orthogonal transmittance Tc were defined as Ts, Tp, and Tc of the polarizing film, respectively. These Ts, Tp and Tc are Y values measured with a 2-degree field of view (C light source) according to JIS Z8701 and subjected to visibility correction. From the obtained Tp and Tc, the degree of polarization was determined using the following formula.
Degree of polarization (%) = {(Tp-Tc)/(Tp+Tc)} 1/2 × 100
(3) Strain amount (elongation rate)
The amount of strain was measured using "TMA/SS 6100" (maximum load of about 5 N) manufactured by Hitachi High-Tech Science. Specifically, the polarizing films obtained in Examples and Comparative Examples were cut to 2 mm in the width direction and 25 mm in the length direction, and the strain amount (original The ratio of elongation to length) was measured.
(4) Shrinkage by heating The shrinkage was measured using “TMA Q-400” manufactured by TA Instruments. Specifically, the polarizing films obtained in Examples and Comparative Examples were cut to 4 mm in the width direction and 35 mm in the longitudinal direction. It was heated to ° C. and held at 85 ° C. for 2 hours, then lowered to 20 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min. / original length x 100).

[実施例1]
熱可塑性樹脂基材として、長尺状で、Tg約75℃である、非晶質のイソフタル共重合ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:100μm)を用い、樹脂基材の片面に、コロナ処理を施した。
ポリビニルアルコール(重合度4200、ケン化度99.2モル%)およびアセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名「ゴーセファイマー」)を9:1で混合したPVA系樹脂100重量部に、ヨウ化カリウム13重量部を添加したものを水に溶かし、PVA水溶液(塗布液)を調製した。
樹脂基材のコロナ処理面に、上記PVA水溶液を塗布して60℃で乾燥することにより、厚み13μmのPVA系樹脂層を形成し、積層体を作製した。
得られた積層体を、130℃のオーブン内で縦方向(長手方向)に2.4倍に一軸延伸した(空中補助延伸処理)。
次いで、積層体を、液温40℃の不溶化浴(水100重量部に対して、ホウ酸を4重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(不溶化処理)。
次いで、液温30℃の染色浴(水100重量部に対して、ヨウ素とヨウ化カリウムを1:7の重量比で配合して得られたヨウ素水溶液)に、最終的に得られる偏光膜の単体透過率(Ts)が42.3%となるように濃度を調整しながら60秒間浸漬させた(染色処理)。
次いで、液温40℃の架橋浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを3重量部配合し、ホウ酸を5重量部配合して得られたホウ酸水溶液)に30秒間浸漬させた(架橋処理)。
その後、積層体を、液温70℃のホウ酸水溶液(ホウ酸濃度4重量%、ヨウ化カリウム濃度5重量%)に浸漬させながら、周速の異なるロール間で縦方向(長手方向)に延伸の総倍率が3.0倍となるように一軸延伸を行った(水中延伸処理:水中延伸処理における延伸倍率は1.25倍)。
その後、積層体を液温20℃の洗浄浴(水100重量部に対して、ヨウ化カリウムを4重量部配合して得られた水溶液)に浸漬させた(洗浄処理)。
その後、90℃に保たれたオーブン中で乾燥しながら、表面温度が75℃に保たれたSUS製の加熱ロールに約2秒接触させた(乾燥収縮処理)。乾燥収縮処理による積層体の幅方向の収縮率は2%であった。
このようにして、樹脂基材上に厚み7.2μm(Ts:42.3%、偏光度:99.89%)の偏光膜を作成した。
[Example 1]
A long amorphous isophthalic copolymerized polyethylene terephthalate film (thickness: 100 μm) having a Tg of about 75° C. was used as the thermoplastic resin substrate, and one side of the resin substrate was subjected to corona treatment.
Polyvinyl alcohol (degree of polymerization: 4,200, degree of saponification: 99.2 mol%) and acetoacetyl-modified PVA (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name "GOSEFIMER") were mixed at a ratio of 9:1, and 100 parts by weight of PVA-based resin. was added with 13 parts by weight of potassium iodide and dissolved in water to prepare an aqueous PVA solution (coating solution).
The above PVA aqueous solution was applied to the corona-treated surface of the resin base material and dried at 60° C. to form a PVA-based resin layer having a thickness of 13 μm, thereby producing a laminate.
The resulting laminate was uniaxially stretched 2.4 times in the machine direction (longitudinal direction) in an oven at 130° C. (in-air auxiliary stretching treatment).
Next, the laminate was immersed in an insolubilizing bath (an aqueous boric acid solution obtained by mixing 4 parts by weight of boric acid with 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 40° C. for 30 seconds (insolubilizing treatment).
Next, the finally obtained polarizing film is placed in a dyeing bath (iodine aqueous solution obtained by blending iodine and potassium iodide at a weight ratio of 1:7 with respect to 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 30 ° C. It was immersed for 60 seconds while adjusting the concentration so that the single transmittance (Ts) was 42.3% (dyeing treatment).
Next, it was immersed for 30 seconds in a cross-linking bath at a liquid temperature of 40°C (an aqueous solution of boric acid obtained by blending 3 parts by weight of potassium iodide and 5 parts by weight of boric acid with respect to 100 parts by weight of water). (crosslinking treatment).
After that, the laminate is immersed in an aqueous boric acid solution (boric acid concentration: 4% by weight, potassium iodide concentration: 5% by weight) at a liquid temperature of 70° C., and stretched in the longitudinal direction (longitudinal direction) between rolls with different peripheral speeds. The film was uniaxially stretched so that the total draw ratio was 3.0 times (underwater drawing treatment: the draw ratio in the water drawing treatment was 1.25 times).
After that, the laminate was immersed in a washing bath (aqueous solution obtained by blending 4 parts by weight of potassium iodide with 100 parts by weight of water) at a liquid temperature of 20° C. (washing treatment).
After that, while drying in an oven kept at 90° C., it was brought into contact with a heating roll made of SUS whose surface temperature was kept at 75° C. for about 2 seconds (drying shrinkage treatment). The shrinkage rate in the width direction of the laminate due to the drying shrinkage treatment was 2%.
Thus, a polarizing film having a thickness of 7.2 μm (Ts: 42.3%, degree of polarization: 99.89%) was formed on the resin substrate.

[実施例2]
水中延伸の延伸倍率を1.67倍としたこと(結果として、延伸の総倍率を4.0倍としたこと)以外は実施例1と同様にして、偏光膜(厚み:6.2μm、Ts:42.3%、偏光度:99.98%)を得た。
[Example 2]
A polarizing film (thickness: 6.2 μm, Ts : 42.3%, degree of polarization: 99.98%).

[実施例3]
水中延伸の延伸倍率を1.75倍としたこと(結果として、延伸の総倍率を4.2倍としたこと)以外は実施例1と同様にして、偏光膜(厚み:6.1μm、Ts:42.4%、偏光度:99.99%)を得た。
[Example 3]
A polarizing film (thickness: 6.1 μm, Ts : 42.4%, degree of polarization: 99.99%).

[実施例4]
水中延伸の延伸倍率を1.88倍としたこと(結果として、延伸の総倍率を4.5倍としたこと)以外は実施例1と同様にして、偏光膜(厚み:6.0μm、Ts:42.2%、偏光度:99.99%)を得た。
[Example 4]
A polarizing film (thickness: 6.0 μm, Ts : 42.2%, degree of polarization: 99.99%).

[比較例1]
水中延伸の延伸倍率を2.3倍としたこと(結果として、延伸の総倍率を5.5倍としたこと)以外は実施例1と同様にして、偏光膜(厚み:5.5μm、Ts:42.3%、偏光度:99.99%)を得た。
[Comparative Example 1]
A polarizing film (thickness: 5.5 μm, Ts : 42.3%, degree of polarization: 99.99%).

上記実施例および比較例で得られた偏光膜について、吸収軸方向に引っ張った際のひずみ量および吸収軸方向における加熱収縮率を測定した。結果を表1および図3に示す。 For the polarizing films obtained in the above examples and comparative examples, the amount of strain when pulled in the direction of the absorption axis and the heat shrinkage rate in the direction of the absorption axis were measured. Results are shown in Table 1 and FIG.

Figure 0007246477000001
Figure 0007246477000001

表1および図3から明らかなように、実施例の偏光膜は、比較例の偏光膜に比べて吸収軸方向への加熱収縮が抑制される(結果として、吸収軸方向に沿った破断が抑制される)とともに、吸収軸方向へのストレッチ性を備えている。また、上記のとおり、実施例の偏光膜は、実用上許容可能な単体透過率および偏光度を有している。 As is clear from Table 1 and FIG. 3, the polarizing films of Examples are more resistant to heat shrinkage in the direction of the absorption axis than the polarizing films of Comparative Examples (as a result, breakage along the direction of the absorption axis is suppressed). ) and has stretchability in the absorption axis direction. In addition, as described above, the polarizing films of the examples have practically acceptable individual transmittance and degree of polarization.

また、上記実施例および比較例で得られた偏光膜について、偏光膜を幅方向25mm、長手方向2mmにカットし、幅方向(透過軸方向)に引っ張ったこと以外は、吸収軸方向へのひずみ量の測定と同様にして、透過軸方向へのひずみ量(伸び率)を測定したところ、実施例1および実施例2の偏光膜のひずみ量はそれぞれ、52%および53%であった。一方、比較例1の偏光膜は測定時に破断してしまい、測定できなかった。 Further, for the polarizing films obtained in the above Examples and Comparative Examples, the polarizing film was cut to 25 mm in the width direction and 2 mm in the length direction, and was stretched in the width direction (transmission axis direction). When the amount of strain (elongation rate) in the transmission axis direction was measured in the same manner as the measurement of the amount, the amounts of strain of the polarizing films of Examples 1 and 2 were 52% and 53%, respectively. On the other hand, the polarizing film of Comparative Example 1 was broken during the measurement and could not be measured.

本発明の偏光膜および偏光板は、例えば、液晶表示装置(ウェアラブルデバイス)に好適に用いられる。 The polarizing film and polarizing plate of the present invention are preferably used for, for example, a liquid crystal display (wearable device).

10 偏光膜
20 第1の保護層
30 第2の保護層
100 偏光板
REFERENCE SIGNS LIST 10 polarizing film 20 first protective layer 30 second protective layer 100 polarizing plate

Claims (4)

二色性物質を含むポリビニルアルコール系樹脂フィルムで構成され、
単体透過率が40.0%以上であり、かつ、偏光度が99.0%以上であり、
吸収軸方向に荷重変化速度98.0mN/minで引っ張った際の伸び率が10%以上であり、かつ、85℃で120分加熱した場合の該吸収軸方向における収縮率が5%以下である、偏光膜の製造方法であって、
長尺状の熱可塑性樹脂基材の片側に、ハロゲン化物とポリビニルアルコール系樹脂とを含むポリビニルアルコール系樹脂層を形成して積層体とすること、および
該積層体に、空中補助延伸処理と、染色処理と、水中延伸処理と、長手方向に搬送しながら加熱することにより、幅方向に2%以上収縮させる乾燥収縮処理と、をこの順に施すこと、を含み、
該空中補助延伸処理および該水中延伸処理の延伸の総倍率が、該積層体の元長に対して3.0倍~4.5倍であり、
該水中延伸処理における延伸倍率に対する該空中補助延伸処理における延伸倍率の比が、1.14~3.5である、製造方法。
Composed of a polyvinyl alcohol resin film containing a dichroic material,
A single transmittance of 40.0% or more and a degree of polarization of 99.0% or more,
It has an elongation of 10% or more when pulled in the direction of the absorption axis at a load change rate of 98.0 mN/min, and a shrinkage rate of 5% or less in the direction of the absorption axis when heated at 85°C for 120 minutes. , a method for manufacturing a polarizing film,
Forming a polyvinyl alcohol-based resin layer containing a halide and a polyvinyl alcohol-based resin on one side of a long thermoplastic resin substrate to form a laminate, and
The laminate is subjected to an in-air auxiliary stretching treatment, a dyeing treatment, an underwater stretching treatment, and a drying shrinkage treatment for shrinking the laminate by 2% or more in the width direction by heating while being transported in the longitudinal direction, in this order. including
The total stretching ratio of the air auxiliary stretching treatment and the underwater stretching treatment is 3.0 to 4.5 times the original length of the laminate,
The production method, wherein the ratio of the draw ratio in the air auxiliary drawing treatment to the draw ratio in the underwater drawing treatment is 1.14 to 3.5.
前記偏光膜の厚みが8μm以下である、請求項1に記載の偏光膜の製造方法 2. The method for producing a polarizing film according to claim 1, wherein the polarizing film has a thickness of 8 [mu]m or less. 前記偏光膜の単体透過率が41.0%以上であり、かつ、偏光度が99.4%以上である、請求項1または2に記載の偏光膜の製造方法 3. The method for producing a polarizing film according to claim 1, wherein the polarizing film has a single transmittance of 41.0% or more and a degree of polarization of 99.4% or more. 請求項1から3のいずれかに記載の偏光膜の製造方法によって偏光膜を得ること、および、
該偏光膜の少なくとも一方の側に保護層を配置することを含む、偏光板の製造方法
obtaining a polarizing film by the method for producing a polarizing film according to any one of claims 1 to 3; and
A method of manufacturing a polarizing plate, comprising disposing a protective layer on at least one side of the polarizing film.
JP2021527626A 2019-06-19 2020-06-08 Polarizing film, polarizing plate, and method for producing the polarizing film Active JP7246477B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019113997 2019-06-19
JP2019113997 2019-06-19
PCT/JP2020/022538 WO2020255779A1 (en) 2019-06-19 2020-06-08 Polarizing film, polarizing plate, and method for producing said polarizing film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020255779A1 JPWO2020255779A1 (en) 2020-12-24
JP7246477B2 true JP7246477B2 (en) 2023-03-27

Family

ID=74040749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021527626A Active JP7246477B2 (en) 2019-06-19 2020-06-08 Polarizing film, polarizing plate, and method for producing the polarizing film

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7246477B2 (en)
KR (1) KR20220019686A (en)
TW (1) TW202101044A (en)
WO (1) WO2020255779A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240023657A (en) 2021-06-29 2024-02-22 주식회사 쿠라레 Polarizing plate, thermoformed body made thereof, and method of manufacturing the thermoformed body

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015137514A1 (en) 2014-03-14 2015-09-17 日東電工株式会社 Laminate, stretched laminate, method for manufacturing stretched laminate, method for manufacturing polarizing-film-containing optical-film laminate using same, and polarizing film
JP2017219861A (en) 2014-12-12 2017-12-14 住友化学株式会社 Polarizing film and polarizing plate

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001343521A (en) 2000-05-31 2001-12-14 Sumitomo Chem Co Ltd Polarizing plate and method for manufacturing the same
JP6409142B1 (en) * 2018-02-13 2018-10-17 日東電工株式会社 Polarizing film, polarizing plate, and manufacturing method of polarizing film

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015137514A1 (en) 2014-03-14 2015-09-17 日東電工株式会社 Laminate, stretched laminate, method for manufacturing stretched laminate, method for manufacturing polarizing-film-containing optical-film laminate using same, and polarizing film
JP2017219861A (en) 2014-12-12 2017-12-14 住友化学株式会社 Polarizing film and polarizing plate

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020255779A1 (en) 2020-12-24
TW202101044A (en) 2021-01-01
JPWO2020255779A1 (en) 2020-12-24
KR20220019686A (en) 2022-02-17
CN113994243A (en) 2022-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022111165A (en) Polarizing film, polarizing plate, and method of manufacturing polarizing film
WO2020262213A1 (en) Polarization plate production method
JP7246477B2 (en) Polarizing film, polarizing plate, and method for producing the polarizing film
JP2023130424A (en) polarizing film
JP2023090724A (en) Polarizing plate
JP7165805B2 (en) Polarizing film, polarizing plate, and method for producing the polarizing film
JP7280349B2 (en) Polarizing film, polarizing plate, and method for producing the polarizing film
JP7219017B2 (en) Method for manufacturing polarizing film
CN113994243B (en) Polarizing film, polarizing plate, and method for producing polarizing film
JP7421276B2 (en) Polarizing film, polarizing plate, and method for manufacturing the polarizing film
JP7165813B2 (en) Polarizing film, polarizing plate, and method for producing the polarizing film
JP7267396B2 (en) Polarizing film, polarizing plate, and method for producing the polarizing film
WO2020261778A1 (en) Polarizing film, polarizing plate, and method for producing said polarizing film
JP7300325B2 (en) Polarizing plate and method for producing the polarizing plate
JP7300326B2 (en) Polarizing plate and method for producing the polarizing plate
KR20230022171A (en) Polarizing film, polarizing plate, and manufacturing method of the polarizing film

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211019

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230214

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230314

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7246477

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150